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集成电路创新为智能计算提供崭新技术物理形态的芯底座

在近日举行的“第十六届CCF全过高性能计算学术年会”上 ， 中国工程院院士、通信与信息系统、计算机与网络技术、网络空间安全技术专家邬江兴发表了题为《SDSOW赋能新一代信息基础设施》的演讲 。

集成电路创新为智能计算提供崭新技术物理形态的芯底座
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在演讲中 ， 他指出 ， “如今集成电路创新遇到了天花板 ， 在一维空间上 ， 也就是晶体管密度空间上 ， 已经接近量子极限 。在二维空间上 ， 也就是芯片尺寸上 ， 受到良率的限制 。在封装三维技术上 ， 又受到了散热的限制 。”
如何自足我国国情扬长避短 ， 谋求与美国同位乃至错位竞争 。业界需要思考就是 ， 如何探索新结构、新计算、新互联、新工艺 ， 同时充分兼顾国内一流生产产线的工艺 ， 加工、封装、测试、工具 ， 在工艺与体系的协同迭代创新上下功夫 。
“基于此 ， 我们提出了软件定义晶上系统——SDSoW ， 这个系统实现了扩维和增维 。扩维可实现性能和效能增益 。增维可实现性能和密度增益 。”邬江兴表示 。
【集成电路创新为智能计算提供崭新技术物理形态的芯底座】 据介绍 ， 软件定义晶上系统SDSoW理念的构成分为两部分：结构创新和工艺创新 。结构创新主要是软件定义体系结构与软硬件协同处理 。采用分离设计 ， 设计、工艺和应用得以协同迭代 。工艺创新主要采用了超高密度硅互联拼装 ， 从基于Chip的PCB集成到基于Dielet的TCB拼装 。这是具有中国定义元素的晶上系统（SDP+SDI+SOW） 。
“SDSoW还能带来多重效益 ， 加速生态系统、赋能多个领域、降低创新门槛、二次创新底座 。” 邬江兴称 。
除此之外 ， SDSoW还能催出新经济性衡量指标和商业模式 。现在靠卖物化的芯片获得利润 ， 以芯片设计/流片的费用对比芯片的预期销售规模作为经济性衡量指标 。未来可以靠卖云化的服务获得利润 ， 以芯片设计／流片的费用对比芯片的预期服务次数作为经济性衡量指标 。最终探索出一条“新赛场、新赛道”实现一流系统的集成电路发展新道路 。
邬江兴认为 ， 集成电路创新不得不结合国内的大的现状 ， 以及当前的国际形势 。
SDSoW对破解“卡脖子”难题和“换道超车”引领发展具有双重战略意义 。基于国内二／三流工艺和工具等仍有望实现一流功能／性能／效能的信息系统 。基于国际最先进工艺和工具等研制出超一流功能／性能／效能的信息系统 。
他指出 ， SDSoW是刷新现有信息装备和信息基础设施技术的物理形态 ， 可以称得上是“智能芯物种” 。它改变了先有“堆砌式”工程技术路线和应用模式 ， 为智能计算提供崭新技术物理形态的芯底座 。
据Garter预测 ， 到2023年 ， 计算产业的规模将超过2万亿美元 。邬江兴表示 ， 这2万亿美元产业不是延用传统架构的计算产业 ， 而是突破能效墙、散热墙、优化墙、内存墙、高速IO墙的基于系统架构、晶圆拼装工艺创新的增量市场 。
邬江兴坦言 ， 如何立足我国作为微电子后进国家的基本国情 ， 抢抓集成电路技术和产业重大变革的战略机遇期 ， 借助换道超车式的体系和工艺协同创新实现战略突围 ， 成为中国科技领域最迫切的时代课题 ， 不仅关乎当下中美对抗的战略走向 ， 甚至关系到中国崛起战略目标的最终实现 。
在演讲最后 ， 提到如今如火如荼的“新基建”时 ， 邬江兴表示 ， 新基建的根本目的是倒逼技术进步和产业升级 ， 他强调：“新瓶里必须装新酒” 。
责任编辑:pj

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